Pourquoi le métal est-il un bon conducteur d'électricité ?

Les métaux conduisent l'électricité en raison de leur structure. Si vous prenez un bloc de n'importe quel métal, il serait composé d'un réseau d'atomes entouré d'une mer d'électrons qui aurait dû se trouver dans la couche externe d'électrons.
Il y a une raison à ce comportement. Les atomes métalliques sont si gros que la couche externe d'électrons est très éloignée du noyau. La charge positive du noyau attire les électrons dans un nuage qui l'entoure. Si la distance entre les particules positives et négatives (électrons) est très élevée, la force d'attraction entre elles serait également très faible et ainsi les électrons sortiraient de l'orbite et pénétreraient dans une mer d'électrons autour de tous les atomes d'un métal. . C'est aussi pourquoi les métaux ont une grande affinité pour perdre des électrons dans toute réaction chimique.

Cette mer d'électrons porte une charge négative. Lorsqu'un courant électrique est appliqué à une extrémité d'un corps métallique, ces électrons prennent la charge électrique et la transportent à l'autre extrémité. C'est ainsi que les métaux conduisent l'électricité.

Les métaux sont de bons conducteurs car ils ont un grand nombre d'électrons
dans leur composition qui ont des énergies qui leur permettent d'exister dans la
bande de conduction. Ce sont les électrons dits de redevance qui parcourent la
matrice cristalline métallique. Lorsque nous appliquons une tension aux bornes d'un métal, les
électrons libres sont disponibles pour soutenir le flux de courant.
N'oubliez pas que le flux de courant est un "déplacement" des charges. Si un
électron entre à une extrémité d'un fil, il ne parcourt pas le fil et
ne sort pas à l'autre extrémité. Au contraire, tous les électrons libres dans le fil
"se déplacent sur" une position, et un électron émerge de l'autre extrémité.
Avec beaucoup d'électrons libres, les métaux sont vraiment bons pour cela. //

Fondamentalement, dans les métaux, il existe des électrons libres libres qui augmentent leur capacité de conduction d'énergie, soit de l'électricité, soit de la chaleur. Le cuivre et l'aluminium sont les bons conducteurs dans les métaux. Dans le langage scientifique, ils conduisent l'énergie car ils ont des espaces vides dans la bande d'énergie de valence.

Fondamentalement, il y a des électrons dans la couche la plus externe des métaux et ces électrons, lorsqu'ils sont exposés à la lumière ou à la chaleur, s'excitent et sautent à la place vide de la bande d'énergie. De cette façon, les électrons continuent de se déplacer et de transférer de l'énergie d'un point à un autre. Bien que le graphite soit une forme de carbone, mais dans une certaine direction, il conduit également de l'énergie en raison de la disposition des atomes.

La conductivité dépend du matériau du conducteur... La section transversale du conducteur est également importante... La longueur aussi, car plus la longueur est grande, plus la résistance est grande... Et encore un autre facteur est température.. Une température plus élevée a une résistance plus faible car les molécules vibrent plus et transfèrent l'énergie plus rapidement.

Les métaux sont des substances qui ont un, deux ou trois électrons dans leurs couches de valence. On les trouve naturellement sous forme de minerais, sous leur forme brute, sous la surface de la terre. Ils sont extraits et traités pour la purification et l'utilisation. Le processus est appelé métallurgie et est spécifique à différents métaux, impliquant différentes étapes. Les minéraux sont largement utilisés en raison de leurs propriétés uniques. Ils sont connus pour être solides et ductiles. Ils ont également des points de fusion élevés et permettent une conductivité thermique et électrique, ce qui signifie un flux facile de chaleur et d'électricité. Ces propriétés sont responsables de l'utilisation industrielle et domestique croissante des métaux.

Les atomes des métaux sont liés les uns aux autres par des liaisons fortes et délocalisées. Ces liaisons sont formées par un nuage d'électrons de valence qui sont partagés entre des ions métalliques positifs ou des cations dans un réseau ou un réseau cristallin. L'arrangement unique est tel que les électrons de valence ont une mobilité considérable et c'est la propriété qui permet le transfert ou la conductivité de la chaleur et de l'électricité.

Cette propriété des métaux les rend indispensables à l'industrie électronique. La capacité des métaux à être étirés en fils minces (ductilité), ainsi que la capacité de conduire la chaleur et l'électricité facilement et sans risque rendent les métaux idéaux pour les applications industrielles.

Les métaux sont fondamentalement une sorte d'éléments. Ces éléments sont différents car ils perdent facilement des électrons pour former des cations ou des ions positifs. Ils forment également des liaisons métalliques entre d'autres atomes métalliques.

Les métaux sont caractérisés comme de bons conducteurs d'électricité et de chaleur. C'est principalement parce qu'ils ont un espace dans leur bande d'énergie de valence qui n'est pas rempli. En l'absence de champ électrique, les électrons de conduction se déplacent dans toutes les directions avec des vitesses élevées. Cela se produit même aux températures les plus froides telles que le zéro absolu. Ainsi, lorsqu'un champ électrique est appliqué, un déséquilibre se développe et les électrons mobiles s'écoulent de la bande externe.

La résistance à la conduction vient dans les métaux lorsque la diffusion des électrons se produit en raison de défauts dans le réseau.

Pour comprendre cette question, vous devez d'abord considérer les propriétés très basiques des métaux.

Les métaux ont des propriétés différentes des composés ioniques et covalents. Comme nous l'avons tous entendu dire, dans les métaux, les ions chargés positivement sont noyés dans une mer d'électrons. C'est vrai comme dans un treillis métallique ; les atomes perdent leurs électrons de couche externe pour devenir les « ions positifs ». Alors que les électrons qui sont retirés sont libres de se déplacer autour des ions. Ils tournent cependant autour des ions positifs dus à l'attraction du proton des noyaux. Ici, nous apprenons pourquoi tous les métaux forment des ions positifs.

Maintenant, venant à leur propriété de conduire la chaleur et l'électricité Comme mentionné ci-dessus, il y a des électrons libres qui errent autour des ions positifs, la conduction de l'électricité peut avoir lieu dans n'importe quelle direction (dans les isolants, l'électricité est en quelque sorte piégée car les électrons ne sont pas libres de se déplacer) . La conduction de la chaleur a lieu lorsque la chaleur se produit par vibration des ions positifs ainsi que via les électrons mobiles (libres). Comme dans tout autre type de liaison, il n'y a pas beaucoup d'indépendance donnée aux ions positifs ou aux électrons, les métaux ont le dessus pour conduire la chaleur et l'électricité par rapport aux autres types de composés, en raison de la liaison métallique.

J'espère que cela répond à votre question.

La conductivité d'un matériau est déterminée par l'énergie nécessaire pour exciter les électrons dans les couches les plus externes de ses atomes ou molécules. Une fois excités, les électrons peuvent se déplacer dans le matériau. Les molécules dans les métaux sont les plus facilement déplacées.

Parce qu'ils ont un grand nombre d'électrons mal liés. Ces électrons forment un nuage d'électrons lorsqu'un grand nombre d'atomes métalliques sont ensemble.

Si vous ajoutez des électrons d'un côté d'un groupe d'atomes métalliques, d'autres électrons apparaîtront de l'autre côté. Si ce groupe d'atomes métalliques se présente sous la forme d'un fil, alors vous avez un fil conducteur d'électricité.

Le diagramme ressemblerait à ceci :
- - - - - - - - - -
- -(+)(+)(+)(+)(+)(+)(+)(+)(+)-
- - ( +)(+)(+)(+)(+)(+)(+)- -
(+)(+)(+)(+)(+)(+)(+)(+)(+)- -
- - - - - - - - - -

(+) ions positifs
- électrons délocalisés